Что такое HDR в телевизорах
У HDR несколько разновидностей: HDR10, HDR10+, Dolby Vision и некоторые другие. Хотя между ними есть небольшая разница, все они позволяют раскрыть возможности современных ТВ-матриц, повысить динамический диапазон изображения и сделать его реалистичным. Достигается это за счет особого кодирования видеосигнала.
- Для чего нужен HDR в телевизоре
- Что значит динамический диапазон
- Разновидности High Dynamic Range
- HDR в телефонах — в чем разница
- Как и на чем запустить HDR
Суть большинства аудиовизуальных технологий сводится к тому, чтобы приблизить контент на экране телевизора к возможностям человеческих органов чувств. И если в плане звука хорошим приближением является Dolby Atmos, тонкости изображения наиболее точно передает HDR. Это изобретение, возможно, даже важнее, чем формат 4K, а еще это один из главных прорывов с момента появления цветного телевидения.
Для чего нужен HDR в телевизоре
Название High Dynamic Range — «расширенный динамический диапазон» — говорит само за себя. Это комплексная технология записи, передачи и приема видеосигнала, которая применяется в телевизорах уже около десяти лет и позволяет, во-первых, выжать максимум из характеристик дисплея, а во-вторых, передать контент близко к тому, каким его задумал режиссер в момент съемки. Если проще — картинка на совместимых устройствах выглядит реалистичной, со множеством нюансов и тонких оттенков в темных и светлых ее частях.
HDR — это развитие старой методики передачи изображения SDR (Standard Dynamic Range), или «стандартного динамического диапазона», поэтому их сравнивают друг с другом.
Зачем вообще понадобились эти технологии? Дело в том, что любой фильм, сериал и даже видеоигра проходят длинную цепочку преобразований, прежде чем достигают вашего глаза. Все начинается с желания съемочной группы передать определенный эффект в сцене посредством цветов. Но создают контент на профессиональном оборудовании, возможности которого выходят за пределы возможностей большинства дисплеев. Поэтому данные обрабатывают и сжимают, чтобы их можно было воспринимать с техническими ограничениями домашнего ТВ. SDR — обозначение метода обработки, который понимает большинство устройств, включая кинескопные ЭЛТ-телевизоры. При этом в последние годы характеристики ТВ-матриц улучшились, теперь они в состоянии отображать гораздо больше цветов, чем закодировано в SDR. Для них и придумали расширенный динамический диапазон.
Что значит динамический диапазон
Динамический диапазон дисплея, если опустить логарифмические расчеты, — это его контрастность, т. е. способность каждого пикселя матрицы менять яркость в некотором диапазоне. Считается, что чем она выше, тем лучше выглядит изображение. Например, у модели Haier 43 Smart TV S1 c прямой подсветкой Direct LED контрастность 5000:1, а каждый пиксель может светиться в диапазоне от 250 (белый цвет) до 0,05 нит (условный черный цвет), где нит — единица измерения яркости.
Высокая контрастность и цветопередача (количество доступных оттенков) — основные составляющие хорошей картинки. Но какими бы ни были параметры матрицы, она может показать ровно столько информации, сколько закодировано в сигнале:
- В SDR стандартом является контрастность от 100 до 0,1 нит (или 1000:1), глубина цвета 8 бит и цветовая гамма Rec. 709, которая охватывает 35,9% видимых человеческим глазом оттенков. Получив такой сигнал, Haier 43 Smart TV S1 не сможет выйти за пределы заданной контрастности и палитры.
- HDR поддерживает пиковую яркость от 4000 до 10000 нит, 10-битное шифрование и широкую цветовую палитру Rec. 2020, поэтому способен передавать более миллиарда оттенков (не менее 75,8% от воспринимаемого глазом максимума). То есть технология позволяет раскрыть возможности даже OLED-дисплеев с бесконечной контрастностью, таких как Haier H65S9UG PRO, и приблизить изображение к реальности, насколько это возможно.
Простое объяснение битности. В одном пикселе матрицы, какой бы она ни была, три цвета: красный, синий и зеленый. Если дисплей передает 8-битную картинку, это означает, что каждый цвет имеет глубину 2 в степени 8, или 256 оттенков. При такой передаче в сумме можно получить 256×256×256, или 16,7 млн оттенков. 10-битное изображение для каждого из трех цветов даст глубину 2 в 10 степени, или 1024 оттенка, а суммарно — 1,07 млрд.
Разновидности High Dynamic Range
Есть несколько вариантов реализации HDR, разработанных разными брендами. Для удобства разобьем их на три категории:
- Открытый стандарт HDR10. Он самый распространенный. Обычно имеют в виду его, когда говорят о технологии. Он популярен потому, что бесплатный — для его использования производители ТВ и создатели контента не должны покупать лицензии. Важная особенность HDR10 в том, что он использует статические метаданные, а значит, меняет параметры изображения не покадрово, а в каждой сцене (например, когда меняется угол камеры).
- Лицензионный стандарт Dolby Vision. Использует динамические метаданные (покадровые). Изначально компания Dolby разработала его для кинотеатров как конкурента IMAX, но сейчас, как и звук Dolby Atmos, формат адаптировали для дома. Dolby Vision позволяет передать еще больше нюансов с пиковой яркостью 10000 нит и 12-битной глубиной цвета (4096×4096×4096 оттенков красного, синего и зеленого), поэтому отображает 68,72 млрд цветов. Он также калибрует видео под конкретный экран. Основной минус — Dolby Vision менее распространен, чем HDR10, а бренды должны покупать лицензию, чтобы добавить его в ТВ.
- К третьей категории можно отнести подвиды HDR10, близкие по характеристикам: HDR10+, HLG10 (Hybrid-Log Gamma), Vivid и Advanced HDR. Некоторые телевизоры поддерживают несколько стандартов (а в теории могут поддерживать все).
HDR в телефонах — в чем разница
Из-за того что аббревиатура используется в фотоаппаратах и смартфонах, возникает путаница. Здесь функция тоже обозначает расширение динамического диапазона, но в фотографии это достигается другими средствами — путем наложения кадров.
Например, в смартфонах Google Pixel есть режим съемки HDR Plus. Когда вы нажимаете кнопку затвора, камера делает серию недоэкспонированных снимков с короткой и длинной выдержкой, а затем, незаметно для вас, объединяет их в одно изображение. У Apple режим называется Smart HDR — алгоритм выбирает лучшие части снимков с разной экспозицией (от темных до засвеченных) и на их основе рисует итоговую картинку.
Проблема такого High Dynamic Range в том, что фотографии, сделанные с помощью опции, часто выглядят искусственными. С HDR-видео наоборот — оно смотрится очень реалистично, особенно если выполнить условия для его настройки.
Как и на чем запустить HDR
Чтобы увидеть яркую и контрастную картинку на экране, нужны три слагаемых:
- Телевизор (или другое устройство: проектор, смартфон, монитор, планшет), который может расшифровать High Dynamic Range.
- Контент, записанный с применением технологии.
- Правильное подключение. Если смотрите контент с внешнего проигрывателя, важно, чтобы он поддерживал HDR, а еще его нужно подключать его к экрану по интерфейсу HDMI 2.0a (на литеру «a» можно не обращать внимания, главное, чтобы на кабеле была пометка High Speed — порты HDMI 2.0 со свежей прошивкой тоже подходят).
Хотя расширенный динамический диапазон формально не привязан к количеству пикселей (он работает с их качеством) и тем более не зависит от диагонали телевизора, большинство моделей с поддержкой технологии имеют разрешение 4K Ultra HD (3840×2160p). В редких случаях High Dynamic Range встречается на экранах Full HD (1920×1080p) — например, в модели Haier 32 Smart TV S1, — однако есть вероятность, что в них реализован не полноценный стандарт, а его имитация (в зависимости от бренда она может называться HDR+ или Effect). Это значит, что устройство будет искусственно завышать яркость принимаемого сигнала SDR.
Для точной работы с High Dynamic Range желательно, чтобы у дисплея была 10-битная матрица, в идеале OLED — она раскрывает динамический диапазон лучше ЖК (обычных LED). Как мы писали выше, технология HDR10 передает глубину цвета 10 бит, а версия Dolby Vision — 12 бит (при этом студии снимают контент с глубиной 14–16 бит). 10-битные матрицы в основном ставят в моделях среднего и высокого ценового сегментов, а вот в бюджетных 4K-телевизорах зачастую реализована A-FRC-матрица. Формально она 8-битная, но за счет функции дизеринга (Frame Rate Control) — мигания смежных пикселей — может имитировать 10-битную глубину.
Что касается контента с поддержкой расширенного диапазона, его много. Вам доступны:
- Фильмы и сериалы почти на всех стриминговых платформах: от зарубежных AppleTV и Amazon Prime до российских Кинопоиска, Okko, KION и многих других. Правда, в HDR10 и 10+, как и в разрешении 4K, есть не все фильмы, а часть каталога. Поддержка Dolby Vision еще меньше.
- Файлы, запущенные на проигрывателях (и дисках) с маркировкой UHD Blu-ray. Опять же, фильмов с поддержкой формата достаточно, причем не обязательно новых. Например, ремастер «Космической одиссеи» Стэнли Кубрика, «Бегущий по лезвию» Ридли Скотта и все фильмы Кристофера Нолана.
- Игры. HDR-эффект можно увидеть, подключив ТВ как монитор к компьютеру или приставкам не младше PlayStation 4 Pro и Xbox One X (Series X и Series S также поддерживают Dolby Vision). На консолях уже довольно большой список тайтлов с этой технологией, ее наверняка будут внедрять в новые игры. С ПК-релизами сложнее, но возможности запустить HDR есть и на них.
- Некоторые видео на YouTube, в том числе трансляции. Опция появляется в меню настроек качества видео, если смотреть контент на совместимом устройстве.
В будущем на High Dynamic Range могут перейти телеканалы, пока они транслируют сигнал в SDR. Телевизоры Haier с поддержкой HDR10 ищите тут, а модели с Dolby Vision — здесь.
